표제지
목차
I. 서론 7
1. 파워반도체 소자의 최근 동향 7
2. 접합 마감 기술 10
II. 필드링의 이론적 고찰 14
1. 파워 반도체 소자의 필드링 14
2. 필드링의 구조 및 동작 특성 17
2.1. 애벌런치 항복 특성 17
2.2. 필드링의 동작 원리 및 특성 21
2.3. 필드링 설계 시 고려사항 24
2.4. 필드링 특성의 해석적 모델 25
III. 필드링 설계 33
1. 설계 방법 33
1.1. 이론적 수식 모델 설계 33
1.2. 시뮬레이션을 통한 단계적 설계 38
1.3. 실험 계획법을 통한 설계 42
2. 필드링 최적화 및 신뢰성 향상 47
IV. 후면전극형 태양전지 열 해석에 관한 연구 57
V. 결론 68
참고문헌 70
표 3.1. 항복전압에 영향을 미치는 필드링의 여섯 가지 변수 42
표 3.2. 그림3.7의 600V급 필드링의 최대 전계 값과 표준편차 51
표 4.1. 시뮬레이션을 위한 소자의 파라미터 59
표 4.2. 후면전극형 태양전지 열 특성 데이터 66
그림 1.1. 동작 주파수와 정격용량별 사용 가능한 파워 반도체 소자 9
그림 1.2. 역방향 전압일 때 플래나 접합의 공핍층 단면도 12
그림 1.3. 이상적인 무한 평면 접합의 항복전압에 대한 원통형 및 구형 접합의 항복전압 비율 13
그림 2.1. 파워 반도체 소자의 기본 구조 및 단면도 16
그림 2.2. p-n 접합에서의 강한 전계에 의한 애벌런치 항복 현상 19
그림 2.3. 역방향 전압이 인가되었을 때 2개의 필드링이 있는 플래나 접합의 공핍층을 나타낸 단면도 23
그림 2.4. 역방향 전압이 인가되었을 때, 플래나 접합의 표면 전계 및 공핍층을 나타낸 단면도 26
그림 2.5. 역방향 전압이 인가되었을 때, 1개의 필드링이 있는 플래나 접합의 표면 전계 및 공핍층을 나타낸 단면도 29
그림 3.1. 이론적 수식 모델을 통한 설계방법에 필요한 변수들과 주접합 및 링접합에서 최대 전계값의 변화 36
그림 3.2. 필드링 개수에 따른 전위 분포 40
그림 3.3. 주접합과 필드링의 간격에 따른 항복전압의 변화 41
그림 3.4. 실험 계획법에 사용될 필드링의 여섯 가지 설계 변수 44
그림 3.5. 각 설계 변수들에 따른 항복전압의 변화 45
그림 3.6. 설계변수들의 상호작용에 의한 항복변화 46
그림 3.7. 600V급 Field ring Electric-Field 50
그림 3.8. 필드링 구조상의 전계 분포 52
그림 3.9. 실험계획 설계와 단계적설계의 필드링 길이 비교 52
그림 3.10. 1200V급 파워 반도체소자 BV 54
그림 3.11. 1200V급 파워 반도체소자 Electric field 55
그림 3.12. 1200V급 파워 반도체 소자 field ring 총길이 56
그림 4.1. 최종 공정 설계된 후면전극 태양전지 구조 61
그림 4.2. 태양전지 Cell의 온도 분포도 및 온도분포곡선 62
그림 4.3. 태양전지 Cell의 온도변화에 대한 I-V 분석 63
그림 4.4. 온도변화에 따른 후면전극형 태양전지의 P-V 특성 64
그림 4.5. 온도변화에 따른 후면전극형 태양전지 셀의 효율 특성 65